Information: Bedeutung

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Informationsbedeutung, Informationsqualität, Informationsgehalt, Semantik

Einleitung

Die Informationsqualität ist weit schwerer zu messen als die reine Informationsmenge. So kann in einem Buch nur Blabla stehen und in einem anderen wichtige mathematische Formeln, bei denen jeder Buchstabe und jedes Zeichen eine Bedeutung hat.

Die reine Informationsmenge, z.B. die Zahl der Buchstaben oder die Zahl der Seiten, kann dieselbe sein, die Bedeutung ist es sicher nicht. Hier muss man sich anderer, weniger leicht quantifizierbarer Maßstäbe bedienen, um die Qualität zu messen.

• Wie häufig wurde das Buch gekauft?
• Wie viel Auflagen hat das Buch erlebt?
• Wie lange gibt es dieses Buch schon?
• In wie viele Sprachen wurde es übersetzt?
• Wie bewerten Kritiker das Buch?
• Wie bewerten Leser das Buch?

Der Informationsgehalt kann manchmal sehr klein sein, obwohl die Informationsmenge sehr groß sein kann. So kann man einen Computerbildschirm voll mit Buchstaben schreiben, die per Zufall dort hingesetzt wurden. Die Informationsmenge ist dann maximal, da man, um exakt dieselbe Information zu übertragen, keine Datenkompression vornehmen kann.

Information mit Bedeutung ist immer ein Zwischending zwischen völlig gleichförmiger Ordnung und völlig gleichförmiger Zufallsinformation.

Chromosomen enthalten bedeutsame Information

Dieselbe Information kann in verschiedenen Formen stecken, z.B. ein geschriebener Satz und ein gesprochener Satz. Dieselbe Informationsbedeutung kann in verschiedenen Zeichenfolgen stecken.

Die Bedeutung einer Information kann man folgendermaßen erkennen:

• Wie oft existiert die spezielle Informationsfolge überhaupt zurzeit?
• Wie oft existierte die spezielle Informationsfolge in den letzten 1000 Jahren?
• Was passiert, wenn man diese Information weg lässt oder verändert?
• Wann kann - geschichtlich betrachtet - eine bestimmte Informationsfolge das erste oder das letzte Mal nachgewiesen werden?
• Wie wird eine spezielle Informationsfolge variiert, und bei welchen Variationen ist der ursprüngliche Gehalt nicht mehr erkennbar bzw. ist die Funktion der Information nicht mehr erkennbar? D.h. welche Passagen einer Informationskette sind essentiell und welche sind weniger wichtig?
• Welche Folgen, Wirkungen und Funktionen hat eine bestimmte Informationskette in ihrem Umfeld?
• Gibt es völlig andere Informationsfolgen, die aber eine identische Funktion erfüllen?
• Wenn eine bestimmte Informationsfolge vermehrt weitergegeben wird, wie erfolgt diese Weitergabe? Erfolgt diese Vermehrung und Weitergabe anorganisch, biologisch genetisch, neurologisch oder technisch?

Die praktische Bedeutung von Information ist schwer in Zahlen anzugeben. Am ehesten geht dies noch bei biologischer Information.

So ist zum Beispiel das Molekül Insulin in vielen Tieren vorhanden und dementsprechend sehr wichtig. Man kann also sagen, Insulin hat so eine hohe Informationsqualität, dass ohne diesen Stoff kein Säugetier in der uns bekannten Form existieren könnte. Außerdem kann man abschätzen, wie viel Insulin in jedem Lebewesen und wie viel auf der ganzen Erde vorhanden ist. Man kann dann die geschätzte Menge in Kilogramm oder in einer geschätzten absoluten Zahl an Molekülen angeben.

Verschiedene Säugetierarten haben etwas abweichende Formen von Insulin. Die prinzipielle Wirkung des Insulins, die Zuckersenkung im Blut eines Tieres, bleibt aber dieselbe. Dieselbe Informationsqualität kann also in einer etwas abweichenden Informationsfolge stecken. Teile einer Informationsfolge sind dann meist essentiell, andere Teile dürfen variieren.

Informationen haben je nach Umfeld verschiedene Informationsqualitäten. Unter Informationsqualität versteht man den Gehalt, die Bedeutung und den Sinn einer Information und der wird wesentlich durch das Umfeld mitbestimmt. So ist Insulin im Magen nur eine Kette von Aminosäuren, die in ihre Einzelglieder zerlegt und als Nahrung genutzt wird.

Gleich nebenan in einem Blutgefäß des Magens ist das Insulin ein stark zuckersenkendes Prinzip, weil es Rezeptoren gibt, die seine Botschaft verstehen.

In welcher Information steckt keine oder fast keine Bedeutung?

Nimmt man eine reine Zufallssequenz von 0 und 1, so steckt nur in der Länge der Zufallssequenz und in der Art, wie diese Sequenz erzeugt wurde eine gewisse Bedeutung. Ansonsten ist die Sequenz bedeutungslos.

Es wird unterschieden zwischen den Begriffen:

syntaktische Information, semantische Information, pragmatische Information

• syntaktische Information = reine Informationsmenge, ohne Rücksicht auf die Bedeutung der Information.
• semantische und pragmatische Information = Bedeutung der Information, Qualität der Information

Der ökonomische Wert einer Information kann auf mehrere Arten bestimmt werden: Man kann von den Kosten ausgehen, die anfallen, wenn man die Information produziert, oder man kann den Wert anhand des Preises bestimmen, den man für die Information erzielen kann.

In einer Gesellschaft, die von Informationsüberflutung bedroht ist, kann man auch den negativen Wert einer Information in Betracht ziehen; er wird durch die Kosten bestimmt, die anfallen, wenn man Information aufnimmt und versucht, sie zu verstehen.

Wie entsteht bedeutsame Information?

Bei der Entstehung von bedeutsamer Information spricht die Systemtheorie von  Selbstorganisation und  Emergenz.

Beispiele für die Entstehung bedeutsamer Information !

• anorganisch
  • Materieentstehung
  • Atomentstehung
  • Sternentstehung
  • Kristallisation
  • Molekülentstehung
  • chemische Evolution
• biologisch
  • Lebensentstehung
  • biologische Evolution
  • Mutation
  • Auslese
• Speicherung und Abbildung von Informationen in Nervensystemen
  • Lernvorgänge in Nervensystemen
  • historisch
  • der erste laufende Primat
  • die ersten Menschen
  • der erste Feuer nutzende Mensch
  • der erste sprechende Mensch
  • der erste Werkzeug nutzende Mensch
  • der erste schreibende Mensch
    • die Schrift
  • der erste rechnende Mensch
  • der erste würfelnde Mensch
  • das erste Geld
  • die erste Stadt
• weitere menschliche Kulturgeschichte

• mathematisch
  • Ordnung ==> Ordnung
  • Unordnung ==> Ordnung
  • Ordnung ==> Unordnung
  • Unordnung ==> Unordnung

• durch menschliches Zutun
  • Probieren, Spielen und Suchen nach besseren Lösungen
  • Lösungssuche unter Stress
  • Wettbewerbe
  • Forschung
  • Dokumentation und Veröffentlichung
  • Weitergabe
  • Kulturarbeit

•  Selbstorganisation
•  Emergenz

Wortfeld zum Thema Bedeutung

• Bedeutung
• Wichtigkeit
• Sinn
• Semantik
• Pragmatik
• Qualität
• Relevanz
• Meaning
• Standardisierung
• Semiotik
• Selbstorganisation
• Lernen

Der Erhaltungssatz der bedeutsamen Information

Im Gegensatz zur Energie und Materie gibt es keinen Erhaltungssatz der Information. Information neigt zur Vervielfältigung oder zum Verlust. Bei unwichtiger Information kann es auch zum Totalverlust der Information kommen. Auf der anderen Seite entsteht manchmal auch völlig neue Information.

Dies gilt nur mit Einschränkung für bedeutsame Information. Diese wird meistens so gut erhalten, dass sie nicht so schnell verloren geht. Denn wenn bedeutsame Information verloren geht, gibt es meistens Ärger. Es wird viel getan, um bedeutsame Information aufzubewahren und zu erhalten. Auch die Entstehung bedeutsamer Information ist meist ein eher langsamer und mühsamer Prozess und passiert nicht so schnell aus dem Nichts. Im Gegensatz dazu gilt für die physikalische Entropie S folgende Regel:

   dS/dt >= 0  (Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik)

Dies bedeutet, dass es kein umgebungsunabhängiges physikalisches System gibt, dessen Entropiegehalt mit der Zeit abnehmen kann.

Trichter der Standardisierung:

Welches Kuh-Schild wird sich durchsetzen?

In vielen historischen Prozessen, bei denen Informationen immer wieder kopiert, verändert und wieder kopiert werden, kann man einen Trend zur Standardisierung von bestimmten bedeutsamen Informationsfolgen erkennen. Ein wichtiges Beispiel eines solchen historischen Prozesses der Informationsweitergabe ist die biologische Evolution. Aus mehreren Varianten mit derselben Funktion kristallisieren sich im Lauf der Zeit immer bessere oder auch erfolgreichere Informationsfolgen heraus und setzen sich gegenüber weniger erfolgreichen Informationsfolgen, mit ähnlicher Funktion zunehmend durch.

Beispiele

• Sprachen
  • Sprachen die nicht von vielen Menschen gesprochen werden, sterben langsam aus.
  • Neue Sprachen entstehen durch Trennung von Menschen, deren Vorfahren noch gleiche Sprachen gesprochen haben.
  • Eine oder mehrere Hauptsprachen setzen sich für die internationale Verständigung durch (Englisch).
• Alphabet
  • Umlaute wie ö, ä, ü und ß sind unpraktisch und sterben langsam aus.
• Insuline
  • Es gibt eine Evolution der Insuline. Das zuckersenkende Prinzip wird immer besser.

Uhr mit römischen Ziffern

• Zahlensysteme
  • 6er System, 12er System werden zurückgedrängt.
  • 2er, 10er, 16er System bleiben erhalten.
• Betriebssysteme
  • CPM ist ausgestorben.
• Videoformate
  • Betamax und Video2000 sind ausgestorben, VHS setzte sich durch. Nicht weil es das bessere System war, sondern weil es besser vermarktet wurde (Netzwerkeffekt).
• Währungen
  • Aus vielen kleinen nationalen Währungen in Europa wird der Euro entwickelt.
  • Nach der Trennung der Tschechoslowakei hatte jeder der Staaten eine eigene Währung.
• Programmiersprachen
  • Alte Sprachen sterben aus.
  • Einige wenige setzen sich immer mehr durch.

Woran erkennt man bedeutsame Information?

Interne Wiederholungen in der Sequenz Spiegelung in der Sequenz Zufallsabschnitte sind kurz oder nicht vorhanden

Komprimierbarkeit

Wie häufig gibt es diese Sequenz überhaupt?

1, 0

00, 01, 10, 11

000, 001, 010, 011, 100, 101, 111

0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1111

00000, 00001, 00010, 00011, 00100, 00101, 00110, 00111, 01000, 01001, 01010, 01011, 01100, 01101, 01111, 10000, 10001, 10010, 10011, 10100, 10101, 10110, 10111, 11000, 11001, 11010, 11011, 11100, 11101, 11111

Bedeutsame Sequenzen zeichnen sich durch eine interne Wiederholung oder durch Symmetrie aus. Mathematisch gesehen Sind sie teilbar oder spiegelbar.

Bei längeren Sequenzen sind die bedeutsamen Sequenzen zwischen völlig gleichförmiger Ordnung und völlig gleichförmiger Unordnung zu finden. D.h. bedeutsame Sequenzen sind besser komprimierbar als reine Zufallssequenzen, sind aber nicht so gut komprimierbar wie simple gleichförmige Sequenzen.

Zitate

• Die Evolutionslehre vereint die Welt der Bedeutung, des Sinns, der Ziele und der Freiheit mit der Welt der Naturwissenschaften. Da wird immer von der Kluft zwischen Geistes- und Naturwissenschaft geredet. Und wer schließt diese Kluft? Darwin, indem er uns zeigt, wie Sinn, Design und Bedeutung aus Sinnlosem, aus stupider Materie, entstehen. Daniel Dennett